在無鉛回流焊的過程中,很多企業(yè)都會關心一個問題,就是回流爐里的氧濃度是否會升高?什么情況下需要用N2保護焊接方式來降低回流爐的氧濃度?其實對于消費電子產品而言,考慮到產品設計和使用壽命的因素,最好避免使用增加生產成本的N2保護回流焊接方式。但如果產品的可靠性要求很高,那么就應該考慮使用N2保護焊接方式。
由于無鉛焊料的熔點較高,容易導致焊接過程中的氧化問題,影響焊接質量和可靠性。為了解決這個問題,有效方法是在回流焊爐內充入N2,形成低氧環(huán)境,阻斷空氣進入,減少氧化反應的發(fā)生。
回流焊N2保護的原理是利用N2的惰性,與金屬或其他物質不發(fā)生化學反應,從而抑制焊接過程中的氧化。當回流焊爐內充入純度高于99.99%(氧濃度低于100ppm)的N2時,可以有效降低爐內的氧濃度,一般控制在2000~3000ppm以內。這樣,就可以減少無鉛焊料在高溫下與空氣中的氧發(fā)生反應,形成金屬氧化物的可能性,提高焊料的潤濕性能和潤濕速度,避免錫球、橋接等缺陷的產生,得到更好的焊接質量。
回流焊N2保護的優(yōu)點
防止或減少元器件、電路板和焊料在高溫下的氧化,延長其使用壽命;
提高焊料的潤濕力和潤濕速度,使焊點更光滑、均勻和緊密;
減少錫球、橋接等缺陷的產生,提高產品的外觀和性能;
可以使用更低活性助焊劑的錫膏,減少殘留物和腐蝕性;
減少基材的變色和變形,提高產品的美觀度。
回流焊N2保護的缺點
生產成本明顯增加;
可能增加墓碑效應和燈芯效應的風險,需要注意控制元器件間距、溫度曲線和預熱時間等參數;
需要控制爐內氧含量和N2消耗量,避免浪費和污染。
回流焊N2保護適用于以下幾種情況
使用SnAgCu等高溫無鉛焊料時,由于熔點提高,容易導致元器件、電路板和焊料在高溫下發(fā)生嚴重的氧化;
使用OSP表面處理雙面回流焊的板子時,由于OSP層較薄且易受損傷,在空氣中容易失去潤濕性能;
零件或電路板吃錫效果不好時,由于表面粗糙或有污染物,在空氣中容易形成不良潤濕現象。